云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR、數(shù)字孿生、人工智能（AI）……這些讓科技圈熱血沸騰的技術(shù)背后，都有一個(gè)共同的底層邏輯——它們都是以海量數(shù)據(jù)的處理作為支撐的。因此，無(wú)論是哪條賽道上的競(jìng)爭(zhēng)，都會(huì)體現(xiàn)為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的比拼，即新一代數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和部署。

數(shù)據(jù)中心的建設(shè)作為一個(gè)系統(tǒng)工程，面臨著來(lái)自各個(gè)方面的挑戰(zhàn)，比如高性能計(jì)算、電力供應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)安全等等，而高速互連技術(shù)也是其中至關(guān)重要的一環(huán)，它為數(shù)據(jù)在規(guī)模不斷擴(kuò)展、集群化的數(shù)據(jù)中心中高效、可靠地傳輸，提供了一條“高速公路”，對(duì)于數(shù)據(jù)中心算力的釋放起著關(guān)鍵的作用。

高速連接器和線纜組件，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心高速互連的物理命脈，決定著高速互連的性能邊界，相關(guān)技術(shù)隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的加速不斷提速，技術(shù)代際升級(jí)周期也在縮短。

目前，112Gbps技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心高速互連市場(chǎng)的主流；224Gbps技術(shù)也正在走出早期商業(yè)化部署的“試水期”，并在未來(lái)兩年走向規(guī)?；瘧?yīng)用；與此同時(shí)，448Gbps技術(shù)的研發(fā)也已經(jīng)緊鑼密鼓地展開(kāi)，并有望在2027-2028年之后落地，為AI大模型的訓(xùn)練和推理，以及其他新興的技術(shù)和應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)支撐。

“提速”中的技術(shù)挑戰(zhàn)

不過(guò)，我們必須清楚，從112Gbps到224Gbps再到448Gbps，描述技術(shù)迭代的數(shù)據(jù)看似是線性的，但是由于每次升級(jí)都是在挑戰(zhàn)材料和工藝等要素的物理極限，所以連接器開(kāi)發(fā)者面臨的挑戰(zhàn)往往是指數(shù)級(jí)增加的，這些挑戰(zhàn)來(lái)自于信號(hào)完整性、熱管理和可擴(kuò)展性等多個(gè)方面。

信號(hào)完整性

隨著數(shù)據(jù)傳輸速度的提升，插入損耗和串?dāng)_的影響會(huì)變得更加明顯，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量下降或傳輸中斷。這就需要通過(guò)不斷改進(jìn)信號(hào)調(diào)理方法，采用全新的屏蔽技術(shù)，以及探索創(chuàng)新的信號(hào)調(diào)制技術(shù)，以確保在密集連接的環(huán)境中也能實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

熱管理

電連接中的接觸電阻會(huì)產(chǎn)生熱量，這對(duì)數(shù)據(jù)中心這種需要高密度互連的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生不利影響。隨著速度的提升，傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng)將無(wú)法有效處理高速數(shù)據(jù)傳輸所產(chǎn)生的熱量，因此液體冷卻和混合冷卻等創(chuàng)新方案的研發(fā)正在積極推進(jìn)中，以?xún)?yōu)化高速互連的熱管理，支持更密集的連接配置，提升高速數(shù)據(jù)中心的空間利用率。

適應(yīng)性

出色的適應(yīng)性體現(xiàn)在三方面：一是回望過(guò)去，要向后兼容，與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑升級(jí)；二是立足當(dāng)下，要能夠滿(mǎn)足主流應(yīng)用高速、高密度互連所需；三是面向未來(lái)，要具有良好的可擴(kuò)展性，支持下一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提供更具前瞻性的解決方案。

全方位的技術(shù)“推手”

除了上面提到的這三大挑戰(zhàn)，想要順利實(shí)現(xiàn)下一代數(shù)據(jù)中心高速互連的“提速”，還需要從另一個(gè)維度進(jìn)行考量，那就是從整個(gè)數(shù)據(jù)信道和應(yīng)用的角度考慮，不放過(guò)沒(méi)一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)整體的系統(tǒng)性能提升。

要知道，在數(shù)據(jù)中心中數(shù)據(jù)的傳輸要經(jīng)過(guò)一條復(fù)雜的路徑：從芯片到功能模塊和背板，再到機(jī)架內(nèi)不同設(shè)備，以及遠(yuǎn)至其他機(jī)架，構(gòu)建這條“漫長(zhǎng)”的傳輸路徑，需要各種各樣互連組件的參與，其中無(wú)論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)“短板”，都會(huì)拉低整體系統(tǒng)的性能。

因此高速互連產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)者不僅要在單個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上精益求精，也要具有系統(tǒng)層面的視角和實(shí)力，考慮和平衡整個(gè)架構(gòu)中每個(gè)組件的信號(hào)完整性、外形尺寸等要求，為客戶(hù)提供完整的一站式解決方案，讓廝守各個(gè)關(guān)鍵“關(guān)卡”的連接器和線纜組件，都能夠成為高速互連的重要“技術(shù)推手”，共同推進(jìn)下一代數(shù)據(jù)中心的部署落地。

從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，數(shù)據(jù)中心中所需的高速互連組件包括以下三類(lèi)：

1設(shè)備內(nèi)互連

同一設(shè)備內(nèi)部板卡、模塊之間的高速信號(hào)互連，如CPU/GPU與網(wǎng)卡、存儲(chǔ)控制器之間的互連。主要涉及的高速互連組件包括：板對(duì)板連接器、夾層連接器、近芯片（Near-chip）連接器、高速內(nèi)部I/O連接系統(tǒng)等。

2機(jī)架內(nèi)設(shè)備互連

在機(jī)架內(nèi)或相鄰機(jī)架間的服務(wù)器與交換機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器等不同設(shè)備之間的短距離連接。典型的互連組件包括：可插拔高速I(mǎi)/O連接器、直接連接銅纜（DAC）、有源銅纜（AEC）、光纖跳線（LC、MTP/MPO）等。

3機(jī)架間互連

不同機(jī)柜或機(jī)架之間的主干連接，通常需要支持更高的帶寬和更長(zhǎng)的傳輸距離。這時(shí)會(huì)用到的高速互連組件包括：光纖連接器（MTP/MPO、VSFF）、高速光模塊、有源光纜（AOC）等。

由上可見(jiàn)，為下一代數(shù)據(jù)中心打造高速互連解決方案，不能僅依賴(lài)單個(gè)或幾個(gè)產(chǎn)品的“單兵突進(jìn)”，而是要組織全產(chǎn)品組合進(jìn)行“集團(tuán)沖鋒”。

Molex就是有能力組織這種“集團(tuán)沖鋒”的實(shí)力廠商，多年以來(lái)一直緊跟數(shù)據(jù)中心技術(shù)演進(jìn)的步伐，對(duì)全數(shù)據(jù)傳輸路徑上的各個(gè)連接組件進(jìn)行迭代升級(jí)，并將每一個(gè)單品前向的推力“擰成”合力，為數(shù)據(jù)中心的“提速”提供強(qiáng)勁的加速度。

今天，我們就帶大家來(lái)深入認(rèn)識(shí)幾款能夠?yàn)橄乱淮鷶?shù)據(jù)中心賦能的Molex高速互連產(chǎn)品組合中的重要“推手”。

高密度高速率光纜組件

與銅芯電纜相比，光纖支持更高的數(shù)據(jù)吞吐量，因此在數(shù)據(jù)中心同一機(jī)架不同設(shè)備互連，以及不同機(jī)架之間的互連中，光纜組件是不可或缺的存在。在Molex的數(shù)據(jù)中心高速互連產(chǎn)品組合中，光纜組件占據(jù)著重要一席。

Molex的QSFP-DD 16F線纜組件設(shè)計(jì)用于提供16芯光纖高速功能，包括跳線和分線等豐富的產(chǎn)品配置，有四種連接器選項(xiàng)可選（MPO轉(zhuǎn)MPO、MTP轉(zhuǎn)MTP、MDC或LC），可實(shí)現(xiàn)高達(dá)28Gbps NRZ或56Gbps的PAM-4數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而支持400G、800G甚至1TB+的聚合數(shù)據(jù)帶寬。

這些光纖組件采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MTP和LC連接器，還配有推挽式MTP連接器外殼，可實(shí)現(xiàn)快速可靠的連接。產(chǎn)品包括單模和多模OM3或OM4線纜、MTP對(duì)MTP跳線和分線器，并提供各種線纜長(zhǎng)度。SM和MM電纜組件配備有角拋光連接器（APC），多模電纜還配備了超拋光連接器（UPC），能夠有效提升回波損耗性能，實(shí)現(xiàn)更佳的信號(hào)完整性。

如果說(shuō)上述的QSFP-DD 16F線纜組件是滿(mǎn)足現(xiàn)有主流數(shù)據(jù)中心架構(gòu)所需，那么Molex的MMC線纜組件則是一款更具前瞻性的解決方案。

具有16芯或24芯光纖的Molex MMC線纜組件采用超小型（VSFF）設(shè)計(jì)，在相同的面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的互連密度，有利于數(shù)據(jù)中心提升空間利用率，滿(mǎn)足AI等應(yīng)用對(duì)于更高容量和更高性能的需求。MMC線纜組件的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1更高的空間利用率

MMC連接器緊湊的VSFF設(shè)計(jì)，使得每個(gè)機(jī)架單元的光纖密度與標(biāo)準(zhǔn)MPO/MTP解決方案相比提高了3倍，可支持5G、AI和物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下，不斷提升數(shù)據(jù)中心容量的要求。

2出色的EMI防護(hù)

MMC系統(tǒng)適配器采用優(yōu)化的屏蔽設(shè)計(jì)、接地機(jī)制和高質(zhì)量材料，有助于確保信號(hào)清晰、提高信號(hào)完整性，降低在易受電子噪聲影響的數(shù)據(jù)中心復(fù)雜環(huán)境中的故障風(fēng)險(xiǎn)。

3多樣化場(chǎng)景的適用性

MMC系統(tǒng)為MPO、LC雙工和MDC連接器提供混合電纜組件，可為數(shù)據(jù)中心的安裝和設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的靈活性。其還采用推拉式護(hù)套和極化導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，有效減少裝配錯(cuò)誤的可能性，讓插配安裝更快捷、更輕松。

高速內(nèi)部I/O連接器系統(tǒng)

隨著數(shù)據(jù)中心性能的提升，系統(tǒng)復(fù)雜性也在增加，這使得數(shù)據(jù)中心設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，想要實(shí)現(xiàn)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的復(fù)雜信號(hào)信道——特別是在高速高頻的情況下——面臨更大的挑戰(zhàn)性。

這樣的設(shè)備內(nèi)部互連設(shè)計(jì)通常需要滿(mǎn)足：支持更高的數(shù)據(jù)傳輸功率，可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的傳輸距離，并具有出色的信號(hào)完整性，同時(shí)還要提供上佳的易用性，簡(jiǎn)化操作，減少新手或無(wú)經(jīng)驗(yàn)的操作人員操作失誤的可能性。

為此，Molex一直致力于開(kāi)發(fā)高速內(nèi)部I/O互連解決方案，通過(guò)高性能的高速雙軸電纜互連方案，取代傳統(tǒng)的中板和背板，以縮短數(shù)據(jù)傳輸路徑并保持信號(hào)完整性，并且提供更佳的可擴(kuò)展性，無(wú)需更改PCB設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)。

NextStream連接器系統(tǒng)就是Molex的新一代高速內(nèi)部I/O互連解決方案，其提供高達(dá)64Gbps PAM-4的數(shù)據(jù)傳輸速率，符合PCIe第6代標(biāo)準(zhǔn)，并可升級(jí)至PCIe第7代標(biāo)準(zhǔn)，速率翻番達(dá)到128Gbps PAM-4，且向后兼容PCIe第4/5/6代標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)和升級(jí)提供了出色的可擴(kuò)展性，滿(mǎn)足AI、NVMe-EDSFF存儲(chǔ)、CXL、UPI系統(tǒng)和高性能計(jì)算等數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的需求。

在“提速”的同時(shí)，NextStream連接器的插卡保護(hù)設(shè)計(jì)可確保優(yōu)秀的信號(hào)完整性質(zhì)量。此外，針對(duì)大批量生產(chǎn)的工藝優(yōu)化和材料選擇，以及獨(dú)特的觸點(diǎn)和機(jī)械設(shè)計(jì)確保該連接器具備高可靠的性能。

NextStream連接器系統(tǒng)提供垂直、直角和側(cè)出電纜設(shè)計(jì)，具有4x、8x、16x、垂直和直角連接器等多種配置，為數(shù)據(jù)中心設(shè)備的PCB設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性，可廣泛適用于AI服務(wù)器、AI GPU模塊、NVMe-EDSFF SSD存儲(chǔ)、CXL內(nèi)存和ACC轉(zhuǎn)接電纜安裝等諸多應(yīng)用。

此外，為了提升易用性，NextStream連接器不僅提供了防錯(cuò)配功能，而且具有防傾斜和防反插設(shè)計(jì)，還通過(guò)倒角導(dǎo)向器和鎖定聲進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作，降低故障率、實(shí)現(xiàn)更高的可靠性。

正是由于NextStream連接器綜合性能優(yōu)異，已被SFF委員會(huì)定義為標(biāo)準(zhǔn)SFF-TA-1035，適用于新一代高速電纜連接器系統(tǒng)，這也就意味著其會(huì)成為越來(lái)越多高速數(shù)據(jù)中心設(shè)備中的標(biāo)配。

本文小結(jié)

在文末，我們做一個(gè)小結(jié)：在AI等新技術(shù)賽道上的比拼，都是以數(shù)據(jù)中心等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為支點(diǎn)的，而高速互連正是打造下一代數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)推手之一。

向更高速互連技術(shù)邁進(jìn)，技術(shù)代際躍遷不僅是簡(jiǎn)單的速率翻倍，更是一場(chǎng)對(duì)物理極限、材料科學(xué)和信號(hào)處理技術(shù)的全面挑戰(zhàn)，也是對(duì)高速連接器、線纜組件等互連產(chǎn)品的新的考驗(yàn)和篩選。

在這場(chǎng)競(jìng)逐中，什么樣的產(chǎn)品和方案能夠憑借深厚的實(shí)力、前瞻性的設(shè)計(jì)脫穎而出？本文介紹的幾款Molex的產(chǎn)品已經(jīng)給出了答案。想要了解更多技術(shù)細(xì)節(jié)，結(jié)識(shí)更多下一代數(shù)據(jù)中心高速互連方案背后的技術(shù)“推手”？請(qǐng)?jiān)L問(wèn)貿(mào)澤電子相關(guān)的技術(shù)專(zhuān)題——